elemen dan Sambungan Elemen Mesin mesin II.pdf
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan waktu dan zaman, maka semakin
kompleks pula kebutuhan manusia di segala bidang. Dengan kompleksnya ini
mendorong manusia untuk terus mengembangkan Ilmu Pengetahuan dan
Teknologi. Sejumlah catatan sejarah mengenai para ilmuwan yang telah
berhasil dan menemukan hal-hal yang sangat bermanfaat pada kehidupan
manusia
pada
saat
ini.
Penemuan-penemuan
dikembangkan oleh para ilmuan
ini
yang
kemudian
zaman sekarang agar dapat memenuhi
kebutuhan pasar didunia modern. Sejumlah penemuan ini telah diwujudkan
dalam karya nyata, khususnya dalam bidang permesinan, baik mesin
konvensional maupun non konvensional, bidang kontruksi mesin atau
bangunan. Manusia selalu menciptakan alat tranportasi yang dapat membantu
dan mempermudah pekerjaan manusia. Kendaraan roda dua menjadi salah
satu solusi manusia dalam aktifitas kesehariannya.
(Wikipedia)
Konsumen yang bisa membeli alat transportasi tersebut tidak hanya
melihat desain dan kontruksi sepeda motor serta juga spesifikasinya. Rasa
penasaran para konsumen terhadap sepeda motor tersebut menjadikan mereka
untuk membeli dan merasakan kenyaman sepeda motor khususnya Honda
Vario 110cc diantaranya adalah mulai dari akselerasi, kecepatan, suspensi,
daya serta yang lebih penting juga fungsi dari kepakeman rem pada
kendaraan tersebut.
Pada sepada motor dalam komponennya pasti memerlukan suatu sistem
pengereman khususnya pada roda belakang yakni rem sepatu yang sering
digunakan pada motor itu. Komponen tersebut sangat penting untuk
keselamatan bagi pengendara agar tidak menimbulkan kecelakaan dijalan.
1
Utuk memberi rasa aman kepada pemakai, penulis melakukan analisa
system rem tromol pada kendaraan tersebut.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penulisan perancangan rem sepatu pada Honda Vario 110cc
adalah untuk mengetahui torsi pengereman dan
jenis material yang di
gunakan dalam pembuatan sepatu rem.
1.3 Batasan Masalah
Dalam laporan ini penulis hanya membatasi pada penjelasan mengenai
analisa pada rem sepatu sepeda motor Honda Vario 110cc diantaranya yaitu:
a. Energi kinetic.
b. Energi potensial
c. Gaya pengereman.
d. Torsi pengereman.
e. Intensitas tekanan.
2
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Rem
Rem adalah suatu sistem yang berfungsi mengurangi laju putaran dari
suatu poros yang berputar dengan perantara gesekkan. Efek dari pengereman
di peroleh karena adanya gesekan antara dua permukaan benda yang berbeda
jenis materialnya. Benda pertama sebagai penerus putaran dari poros dan
benda yang kedua sebagai pemberi gesekkan sehingga putaran dari poros
akan diperlambat akibat tekanan dan gaya gesek yang timbul.
Secara umum rem dibedakan menjadi :
• Rem blok (Block or Shoe Brake)
• Rem pita (Band brake)
• Rem drum/ tromol (Internal Expanding Brake)
• Rem cakram (disc Brake)
(Khurmi,2005)
A. Rem Blok Tunggal
Rem blok yang paling sederhana terdiri dari satu blok rem yang ditekan
terhadap drum rem, seperti yang terlihat pada gambar 2.1. Biasanya pada blok
rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau bahan
gesek yang dapat diganti bila aus.
Drum rem pada umumnya dibuat dari besi tuang. Drum rem ini
dipasangkan hanya diberi sedikit renggang dengan sepatu rem dan drum yang
berputar bersama roda. Bila rem ditekan maka kanvas rem akan menekan
terhadap permukaan dalam drum, mengakibatkan terjadinya gesekan dan
menimbulkan panas pada drum cukup tinggi (200°C-300°C). Karena itu,
untuk mencegah drum ini menjadi terlalu panas ada semacam drum yang di
sekeliling bagian luarnya diberi sirip yang terbuat dari paduan alumunium
3
yang mempunyai daya hantar panas yang tinggi. Permukaan drum rem dapat
menjadi tergores ataupun cacat, tetapi hal ini dapat diperbaiki dengan jalan
dibubut bila goresan itu tidak terlalu dalam.
(Khurmi,2005)
Dalam gambar 2.2(a), jika gaya tekan blok terhadap drum adalah Q (kg),
koefisien gesek adalah μ, dan gaya gesek yang ditimbulkan pada rem adalah
f (kg), maka;
f = μQ.......................................................................................................(2.1)
(Khurmi,2005)
Momen T yang diserap oleh drum rem adalah;
T = f.(D/2) atau T = μQ.(D/2)..................................................................(2.2)
(Khurmi,2005)
Jika panjang tuas rem adalah l1, jarak engsel tuas sampai garis kerja Q
adalah l2, dan gaya yang diberikan kepada tuas adalah F, dan jika garis kerja
gaya f melalui engsel tuas, maka dari keseimbangan momen :
4
..................................................................(2.3)
(Khurmi,2005)
B. Rem Drum
Rem drum otomobil umumnya berbentuk rem drum (jenis ekspansi) dan
rem cakram (disk). Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung,
dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk ukuran rem yang kecil, dan
umur lapisan rem cukup panjang. Suatu kelemaham rem ini adalah
pemancaran panasnya buruk. Blok rem bergantung pada letak engsel sepatu
rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda.
Biasanya, jenis seperti yang diperlihatkan dalam gambar 2.2 (a) adalah
yang terbanyak dipakai, yaitu yang memakai sepatu depan dan belakang.
Pada rem jenis ini, meskipun roda berputar dalam arah yang berlawanan, gaya
rem tetap besarnya. Rem dalam gambar 2.2 (b) memakai dua sepatu depan,
dimana gaya rem dalam satu arah putaran jauh lebih besar dari pada dalam
arah berlawanan. Juga terdapat jenis yang diperlihatkan dalam gambar 2.2 (c),
yang disebut duo-servo .
Pada umumnya sebuah rem mempunyai komponen – komponen sebagai
berikut:
• Backing plate
• Setelan sepatu rem
• Sepatu rem
• Pegas pembalik
5
• Kanvas rem
• Silinder roda
• Drum rem
Dimana penjelasan masing-masing komponen tersebut diterangkan di bawah
ini.
•
Backing plate
Gambar 2.3 komponen backing plate
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Berfungsi sebagai tumpuan untuk menahan putaran drum sekaligus
sebagai dudukan silinder roda. Terbuat dari plat baja yang dipress. Backing
plate bagian belakang diikat dengan baut pada real axle housing dan backing
plate bagian depan diikat dengan baut pada steering knuckle. Sepatu rem
dipasangkan pada backing plate yang mana bila terjadi pengereman akan
bekerja pada backing plate. Selain sepatu rem juga silinder roda, anchorpin,
mekanisme rem tangan dipasangkan pada backing plate. Apabila permukaan
gesek sepatu rem aus berlebihan, rem akan bergetar. Sepatu rem harus
diperiksa dengan teliti setiap kali rem di bongkar untuk mencegah problem
tersebut.
6
•
Setelan sepatu rem
Gambar 2.4 komponen setelan rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
setelan sepatu rem berfungsi menjamin ujung sepatu rem dan untuk
penyetelan renggang antara sepatu dengan drum. Pada beberapa macam rem,
sebagai pengganti silinder penyetel sepatu, anchor pin dan kam penyetel sepatu
digunakan secara terpisah.
•
Sepatu rem
Gambar 2.5 komponen sepatu rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+brake)
Sepatu rem berbentuk busur yang disesuaikan dengan lingkaran drum dan
dilengkapi dengan kanvas yang dikeling ataupun direkatkan pada bagian
permukaan dalam sepatu rem. Salah satu ujung sepatu rem dihubungkan pada
anchor pin atau pada baut silinder penyetel sepatu rem. Ujung lainnya
dipasangkan pada roda silinder yang berfungsi untuk mendorong sepatu ke
drum dan juga sepatu rem ini berhubungan dengan mekanisme rem tangan.
7
•
Pegas pembalik
Gambar 2.6 komponen pegas pembalik
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Pegas-pegas pembalik berfungsi untuk menarik kembali sepatu rem pada drum
ketika pijakan rem dibebaskan. Satu atau dua buah pegas pembalik biasanya
dipasang dibagian sisi silinder roda.
•
Kanvas rem
Gambar 2.7 komponen kanvas rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Kanvas rem dipasangkan pada sepatu rem untuk menambah tenaga gesek pada
drum. Bahan yang digunakan adalah asbes dengan tembaga atau campuran
plastik untuk untuk memperoleh tahan panas yang tinggi dan tahan aus. Pada
beberapa macam rem, terdapat perbedaan bahan kanvas rem yang dipasangkan
8
pada sepatu pertama dan sepatu kedua. Kanvas ini dapat diganti jika sudah
mengalami aus.
•
Silinder roda
Gambar 2.8 komponen silinder roda
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Silinder roda berfungsi untuk mendorong sepatu rem ke drum dengan adanya
tekanan hidrolik yang dipindahkan dari lengan rem.
•
Drum rem
Gambar 2.9 komponen drum rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
C. Internal Expanding Brake
Sebuah rem memperluas internal yang terdiri dari dua sepatu S1 dan S2
seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.10. Itu permukaan luar dari sepatu
yang dilapisi dengan beberapa bahan gesekan (biasanya dengan Ferodo)
9
untuk meningkatkan koefisien gesekan dan mencegah mengenakan pergi dari
logam. Setiap sepatu diputar di salah satu ujung sekitar titik tumpu tetap O1
dan O2 dan dibuat untuk menghubungi cam di ujung lainnya. Ketika cam
berputar, sepatu didorong keluar terhadap tepi drum.
Gesekan antara sepatu dan drum menghasilkan torsi pengereman dan
karenanya mengurangi kecepatan drum. Drum membungkus seluruh
mekanisme untuk menjaga debu dan kelembaban. Jenis rem umumnya
digunakan dalam mobil motor dan truk ringan.
Gambar 2.10 internal expanding brake (Khurmi, 2005)
Dari keterangan gambar diatas memperoleh sebagai beikut:
r = jari-jari Internal pelek roda.
b = Lebar dari kampas rem.
p1 = Intensitas maksimum tekanan normal.
pN = TekananNormal.
F1 = Tekanan diberikan oleh cam pada sepatu terkemuka, dan
F2 = Tekanan diberikan oleh cam pada sepatu trailing
secara langsung sebagai jarak tegak lurus dari O1 ke OA, yaitu O1B. Dari
geometri gambar.
10
2.2 Energi Pengereman
Maka di dapat persamaan sebagai berikut :
1. Energi kinetic
𝐸𝑘 =
(Khurmi, 2005)
1
2
.m.v2.................................................................(2.4)
Dimana :
Ek
= energy kinetic (N/m)
m
= massa (kg)
v
= kecepatan (m/s)
2. Energi potensial
Ep = m.g.h...........................................................................(2.5)
(Khurmi, 2005)
Dimana :
g
= grafitasi (m/s)
h
= ketinggian kemiringan (m)
3. Gaya pengereman
GayaPengereman =
(Khurmi, 2005)
Dimana :
EK
𝐸𝐾+𝐸𝑃
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘
..................................................(2.6)
= energy kinetic (N-m)
Jarak = jarak pengereman (m)
4. Torsi pengereman
TB = gaya pengereman x radius roda ................................(2.7)
(Khurmi, 2005)
Dimana :
TB = torsi pengereman (N-m)
5. Gaya gesek
11
𝑇𝐵
Gaya gesek =
𝑅𝑎𝑑𝑖𝑢𝑠 𝑇𝑟𝑜𝑚𝑜𝑙
(Khurmi, 2005)
Dimana :
................................................(2.8)
TB = torsi pengereman (N-m)
6. Jarak titik tumpuan O1 atau O2 sampai ke titik pusat O dapat diperoleh dari
gambar 2.10 internal expanding brake
𝑂𝑂1 =
(Khurmi, 2005)
O1B
cosƟ
..........................................................................(2.9)
7. Intensitas tekanan ( p1 )
TB = µ.p1.b.r2 ( cos Ɵ₁ - cos Ɵ₂ ) ........................................(2.10)
(Khurmi, 2005)
Dimana :
TB
= torsi pengereman
µ
= koofisien gesek
P1
= intensitas tekanan
b
= lebar sepatu rem
r2
= jari-jari
θ1
= sudut 1
θ2
= sudut 2
Tt
= torsi tromol
12
Tabel 2.1 Tabel Material bahan lapisan rem (Khurmi, 2005)
13
BAB 3
PERHITUNGAN
3.1. DATA
1550
350
Spesifikasi sepeda motor honda vario 110cc :
Mesin: 4-stroke, SOHC, 1 silinderKapasitas (volume silinder): 108cc
Diameter x langkah
: 50 x 55,1 mm
Perbandingan kompresi
: 9,5 : 1
Pendingin
: udara (air cooled)
Max. power
: 6,4 kw @ 7500 rpm
Max. torsi
: 9.1 Nm @ 6000rpm
Transmisi
: Automatik, sentrifugal, tipe kering
Jarak sumbu roda
:1.256 mm
Berat kosong
: 96 kg
14
Berat 2 penumpang
: 120 kg
Kecepatan
: 90 km/h = 25 m/s
Jari-jari tromol (r)
: 6,5 cm = 0,65 m
Ɵ1
: 350
Ɵ2
: 1550
Lebar sepatu rem (b)
: 2,5 cm = 0,025 m
Bahan sepatu rem dari asbes campuran metal, maka koofisien gesek
(µ) : 0,5 (table 2.1).
Jarak dari titik tumpuan sampai dengan titik tekanan silinder sepatu
rem( l) : 11 cm
(http://planetmotobike.blogspot.com/2013/12/spesifikasi-Vario110cc.html)
3.2. Analisis
1. Energi kinetik. (EK )
Dari data dilapangan berat kendaraan 96 kg + 2 penumpang @60kg
= 216 kg, dengan kecepatan 90 km/jam.= 25 m/s.
Ek
=1/2.m.v2
= ½ x 216 x 25
= 67.500 N-m
2. Energi potensial
Ketinggian kemiringan (h) = jarak pengeraman x sin 30°
= 10 x sin 30° = 10 x 0,5 = 5
Ep
= m.g.h
= 216 x 9,81 x 5
= 10.584 N–m
15
3. Gaya pengereman
Diasumsikan jarak pengereman 10 m dengan kecepatan 90 km/jam.
Gaya pengereman
=
𝐸𝑘+𝐸𝑝
=
67.500 +10.584
𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘
10
= 7.808,4 N
4. Torsi pengereman
Radius roda = 17,78cm = 0,1778m
TB
= gaya pengereman x radius roda
= 7.808,4 x 0,1778 m
= 1.388,33 N–m
Maka torsi pengereman di masing –masing roda adalah :
1.388,33
2
= 694,16 N – m
Torsi pada tromol
TT
=
= TB x
R
r
= 694,16 x
0,1778
0,065
= 694,16 x 2,73
= 1.895,05 N-m
5. Intensitas tekanan
TB
= 2.µ.p1.b.r2 ( cos Ɵ₁ - cos Ɵ₂ )
694,16 = 2 x 0,5 x p1 x 0,025 x 0,652 ( cos 350 – cos 1550 )
694,16 = 2 x 0,5 x p1 x 0,025 x 0,652 ( 0,819 + 0,906)
694,16 = p1
694,16
p1
=
p1
= 38140,65 N/m2 = 0,38 N/mm2
0,01822
16
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Jadi dari analisa perhitungan di atas maka dapat diperoleh sebagai berikut:
Torsi pengereman
= 1.388,33 N–m
Intensitas tekanan
= 0,38 N/mm2
Bahan material
= Wire Asbestos on Metal
4.2 Saran
Untuk memilih rem sepatu yang baik kita harus memperhatikan dan
menganalisa Torsi pengereman dan Intensitas tekanan
untuk menentukan
bahan material yang digunakan agar pada pengereman bisa menyelamatkan
pengendara sepeda motor Honda vario110cc
17
DAFTAR PUSTAKA
(Wikipedia)
(https://www.google.co.id/search?q=Rem+tromol+rem+sepatu)
R.S khurmi & j.k gupta, machine design (S.I UNITS) 2005 :EURESIA
PIMLISHING HOUSE(PVT),LTD
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
(https://www.google.co.id/search?q=backing+brake)
(http://planetmotobike.blogspot.com/2013/12/spesifikasi-Vario110cc.html)
18
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan waktu dan zaman, maka semakin
kompleks pula kebutuhan manusia di segala bidang. Dengan kompleksnya ini
mendorong manusia untuk terus mengembangkan Ilmu Pengetahuan dan
Teknologi. Sejumlah catatan sejarah mengenai para ilmuwan yang telah
berhasil dan menemukan hal-hal yang sangat bermanfaat pada kehidupan
manusia
pada
saat
ini.
Penemuan-penemuan
dikembangkan oleh para ilmuan
ini
yang
kemudian
zaman sekarang agar dapat memenuhi
kebutuhan pasar didunia modern. Sejumlah penemuan ini telah diwujudkan
dalam karya nyata, khususnya dalam bidang permesinan, baik mesin
konvensional maupun non konvensional, bidang kontruksi mesin atau
bangunan. Manusia selalu menciptakan alat tranportasi yang dapat membantu
dan mempermudah pekerjaan manusia. Kendaraan roda dua menjadi salah
satu solusi manusia dalam aktifitas kesehariannya.
(Wikipedia)
Konsumen yang bisa membeli alat transportasi tersebut tidak hanya
melihat desain dan kontruksi sepeda motor serta juga spesifikasinya. Rasa
penasaran para konsumen terhadap sepeda motor tersebut menjadikan mereka
untuk membeli dan merasakan kenyaman sepeda motor khususnya Honda
Vario 110cc diantaranya adalah mulai dari akselerasi, kecepatan, suspensi,
daya serta yang lebih penting juga fungsi dari kepakeman rem pada
kendaraan tersebut.
Pada sepada motor dalam komponennya pasti memerlukan suatu sistem
pengereman khususnya pada roda belakang yakni rem sepatu yang sering
digunakan pada motor itu. Komponen tersebut sangat penting untuk
keselamatan bagi pengendara agar tidak menimbulkan kecelakaan dijalan.
1
Utuk memberi rasa aman kepada pemakai, penulis melakukan analisa
system rem tromol pada kendaraan tersebut.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penulisan perancangan rem sepatu pada Honda Vario 110cc
adalah untuk mengetahui torsi pengereman dan
jenis material yang di
gunakan dalam pembuatan sepatu rem.
1.3 Batasan Masalah
Dalam laporan ini penulis hanya membatasi pada penjelasan mengenai
analisa pada rem sepatu sepeda motor Honda Vario 110cc diantaranya yaitu:
a. Energi kinetic.
b. Energi potensial
c. Gaya pengereman.
d. Torsi pengereman.
e. Intensitas tekanan.
2
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Rem
Rem adalah suatu sistem yang berfungsi mengurangi laju putaran dari
suatu poros yang berputar dengan perantara gesekkan. Efek dari pengereman
di peroleh karena adanya gesekan antara dua permukaan benda yang berbeda
jenis materialnya. Benda pertama sebagai penerus putaran dari poros dan
benda yang kedua sebagai pemberi gesekkan sehingga putaran dari poros
akan diperlambat akibat tekanan dan gaya gesek yang timbul.
Secara umum rem dibedakan menjadi :
• Rem blok (Block or Shoe Brake)
• Rem pita (Band brake)
• Rem drum/ tromol (Internal Expanding Brake)
• Rem cakram (disc Brake)
(Khurmi,2005)
A. Rem Blok Tunggal
Rem blok yang paling sederhana terdiri dari satu blok rem yang ditekan
terhadap drum rem, seperti yang terlihat pada gambar 2.1. Biasanya pada blok
rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau bahan
gesek yang dapat diganti bila aus.
Drum rem pada umumnya dibuat dari besi tuang. Drum rem ini
dipasangkan hanya diberi sedikit renggang dengan sepatu rem dan drum yang
berputar bersama roda. Bila rem ditekan maka kanvas rem akan menekan
terhadap permukaan dalam drum, mengakibatkan terjadinya gesekan dan
menimbulkan panas pada drum cukup tinggi (200°C-300°C). Karena itu,
untuk mencegah drum ini menjadi terlalu panas ada semacam drum yang di
sekeliling bagian luarnya diberi sirip yang terbuat dari paduan alumunium
3
yang mempunyai daya hantar panas yang tinggi. Permukaan drum rem dapat
menjadi tergores ataupun cacat, tetapi hal ini dapat diperbaiki dengan jalan
dibubut bila goresan itu tidak terlalu dalam.
(Khurmi,2005)
Dalam gambar 2.2(a), jika gaya tekan blok terhadap drum adalah Q (kg),
koefisien gesek adalah μ, dan gaya gesek yang ditimbulkan pada rem adalah
f (kg), maka;
f = μQ.......................................................................................................(2.1)
(Khurmi,2005)
Momen T yang diserap oleh drum rem adalah;
T = f.(D/2) atau T = μQ.(D/2)..................................................................(2.2)
(Khurmi,2005)
Jika panjang tuas rem adalah l1, jarak engsel tuas sampai garis kerja Q
adalah l2, dan gaya yang diberikan kepada tuas adalah F, dan jika garis kerja
gaya f melalui engsel tuas, maka dari keseimbangan momen :
4
..................................................................(2.3)
(Khurmi,2005)
B. Rem Drum
Rem drum otomobil umumnya berbentuk rem drum (jenis ekspansi) dan
rem cakram (disk). Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung,
dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk ukuran rem yang kecil, dan
umur lapisan rem cukup panjang. Suatu kelemaham rem ini adalah
pemancaran panasnya buruk. Blok rem bergantung pada letak engsel sepatu
rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda.
Biasanya, jenis seperti yang diperlihatkan dalam gambar 2.2 (a) adalah
yang terbanyak dipakai, yaitu yang memakai sepatu depan dan belakang.
Pada rem jenis ini, meskipun roda berputar dalam arah yang berlawanan, gaya
rem tetap besarnya. Rem dalam gambar 2.2 (b) memakai dua sepatu depan,
dimana gaya rem dalam satu arah putaran jauh lebih besar dari pada dalam
arah berlawanan. Juga terdapat jenis yang diperlihatkan dalam gambar 2.2 (c),
yang disebut duo-servo .
Pada umumnya sebuah rem mempunyai komponen – komponen sebagai
berikut:
• Backing plate
• Setelan sepatu rem
• Sepatu rem
• Pegas pembalik
5
• Kanvas rem
• Silinder roda
• Drum rem
Dimana penjelasan masing-masing komponen tersebut diterangkan di bawah
ini.
•
Backing plate
Gambar 2.3 komponen backing plate
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Berfungsi sebagai tumpuan untuk menahan putaran drum sekaligus
sebagai dudukan silinder roda. Terbuat dari plat baja yang dipress. Backing
plate bagian belakang diikat dengan baut pada real axle housing dan backing
plate bagian depan diikat dengan baut pada steering knuckle. Sepatu rem
dipasangkan pada backing plate yang mana bila terjadi pengereman akan
bekerja pada backing plate. Selain sepatu rem juga silinder roda, anchorpin,
mekanisme rem tangan dipasangkan pada backing plate. Apabila permukaan
gesek sepatu rem aus berlebihan, rem akan bergetar. Sepatu rem harus
diperiksa dengan teliti setiap kali rem di bongkar untuk mencegah problem
tersebut.
6
•
Setelan sepatu rem
Gambar 2.4 komponen setelan rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
setelan sepatu rem berfungsi menjamin ujung sepatu rem dan untuk
penyetelan renggang antara sepatu dengan drum. Pada beberapa macam rem,
sebagai pengganti silinder penyetel sepatu, anchor pin dan kam penyetel sepatu
digunakan secara terpisah.
•
Sepatu rem
Gambar 2.5 komponen sepatu rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+brake)
Sepatu rem berbentuk busur yang disesuaikan dengan lingkaran drum dan
dilengkapi dengan kanvas yang dikeling ataupun direkatkan pada bagian
permukaan dalam sepatu rem. Salah satu ujung sepatu rem dihubungkan pada
anchor pin atau pada baut silinder penyetel sepatu rem. Ujung lainnya
dipasangkan pada roda silinder yang berfungsi untuk mendorong sepatu ke
drum dan juga sepatu rem ini berhubungan dengan mekanisme rem tangan.
7
•
Pegas pembalik
Gambar 2.6 komponen pegas pembalik
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Pegas-pegas pembalik berfungsi untuk menarik kembali sepatu rem pada drum
ketika pijakan rem dibebaskan. Satu atau dua buah pegas pembalik biasanya
dipasang dibagian sisi silinder roda.
•
Kanvas rem
Gambar 2.7 komponen kanvas rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Kanvas rem dipasangkan pada sepatu rem untuk menambah tenaga gesek pada
drum. Bahan yang digunakan adalah asbes dengan tembaga atau campuran
plastik untuk untuk memperoleh tahan panas yang tinggi dan tahan aus. Pada
beberapa macam rem, terdapat perbedaan bahan kanvas rem yang dipasangkan
8
pada sepatu pertama dan sepatu kedua. Kanvas ini dapat diganti jika sudah
mengalami aus.
•
Silinder roda
Gambar 2.8 komponen silinder roda
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
Silinder roda berfungsi untuk mendorong sepatu rem ke drum dengan adanya
tekanan hidrolik yang dipindahkan dari lengan rem.
•
Drum rem
Gambar 2.9 komponen drum rem
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
C. Internal Expanding Brake
Sebuah rem memperluas internal yang terdiri dari dua sepatu S1 dan S2
seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.10. Itu permukaan luar dari sepatu
yang dilapisi dengan beberapa bahan gesekan (biasanya dengan Ferodo)
9
untuk meningkatkan koefisien gesekan dan mencegah mengenakan pergi dari
logam. Setiap sepatu diputar di salah satu ujung sekitar titik tumpu tetap O1
dan O2 dan dibuat untuk menghubungi cam di ujung lainnya. Ketika cam
berputar, sepatu didorong keluar terhadap tepi drum.
Gesekan antara sepatu dan drum menghasilkan torsi pengereman dan
karenanya mengurangi kecepatan drum. Drum membungkus seluruh
mekanisme untuk menjaga debu dan kelembaban. Jenis rem umumnya
digunakan dalam mobil motor dan truk ringan.
Gambar 2.10 internal expanding brake (Khurmi, 2005)
Dari keterangan gambar diatas memperoleh sebagai beikut:
r = jari-jari Internal pelek roda.
b = Lebar dari kampas rem.
p1 = Intensitas maksimum tekanan normal.
pN = TekananNormal.
F1 = Tekanan diberikan oleh cam pada sepatu terkemuka, dan
F2 = Tekanan diberikan oleh cam pada sepatu trailing
secara langsung sebagai jarak tegak lurus dari O1 ke OA, yaitu O1B. Dari
geometri gambar.
10
2.2 Energi Pengereman
Maka di dapat persamaan sebagai berikut :
1. Energi kinetic
𝐸𝑘 =
(Khurmi, 2005)
1
2
.m.v2.................................................................(2.4)
Dimana :
Ek
= energy kinetic (N/m)
m
= massa (kg)
v
= kecepatan (m/s)
2. Energi potensial
Ep = m.g.h...........................................................................(2.5)
(Khurmi, 2005)
Dimana :
g
= grafitasi (m/s)
h
= ketinggian kemiringan (m)
3. Gaya pengereman
GayaPengereman =
(Khurmi, 2005)
Dimana :
EK
𝐸𝐾+𝐸𝑃
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘
..................................................(2.6)
= energy kinetic (N-m)
Jarak = jarak pengereman (m)
4. Torsi pengereman
TB = gaya pengereman x radius roda ................................(2.7)
(Khurmi, 2005)
Dimana :
TB = torsi pengereman (N-m)
5. Gaya gesek
11
𝑇𝐵
Gaya gesek =
𝑅𝑎𝑑𝑖𝑢𝑠 𝑇𝑟𝑜𝑚𝑜𝑙
(Khurmi, 2005)
Dimana :
................................................(2.8)
TB = torsi pengereman (N-m)
6. Jarak titik tumpuan O1 atau O2 sampai ke titik pusat O dapat diperoleh dari
gambar 2.10 internal expanding brake
𝑂𝑂1 =
(Khurmi, 2005)
O1B
cosƟ
..........................................................................(2.9)
7. Intensitas tekanan ( p1 )
TB = µ.p1.b.r2 ( cos Ɵ₁ - cos Ɵ₂ ) ........................................(2.10)
(Khurmi, 2005)
Dimana :
TB
= torsi pengereman
µ
= koofisien gesek
P1
= intensitas tekanan
b
= lebar sepatu rem
r2
= jari-jari
θ1
= sudut 1
θ2
= sudut 2
Tt
= torsi tromol
12
Tabel 2.1 Tabel Material bahan lapisan rem (Khurmi, 2005)
13
BAB 3
PERHITUNGAN
3.1. DATA
1550
350
Spesifikasi sepeda motor honda vario 110cc :
Mesin: 4-stroke, SOHC, 1 silinderKapasitas (volume silinder): 108cc
Diameter x langkah
: 50 x 55,1 mm
Perbandingan kompresi
: 9,5 : 1
Pendingin
: udara (air cooled)
Max. power
: 6,4 kw @ 7500 rpm
Max. torsi
: 9.1 Nm @ 6000rpm
Transmisi
: Automatik, sentrifugal, tipe kering
Jarak sumbu roda
:1.256 mm
Berat kosong
: 96 kg
14
Berat 2 penumpang
: 120 kg
Kecepatan
: 90 km/h = 25 m/s
Jari-jari tromol (r)
: 6,5 cm = 0,65 m
Ɵ1
: 350
Ɵ2
: 1550
Lebar sepatu rem (b)
: 2,5 cm = 0,025 m
Bahan sepatu rem dari asbes campuran metal, maka koofisien gesek
(µ) : 0,5 (table 2.1).
Jarak dari titik tumpuan sampai dengan titik tekanan silinder sepatu
rem( l) : 11 cm
(http://planetmotobike.blogspot.com/2013/12/spesifikasi-Vario110cc.html)
3.2. Analisis
1. Energi kinetik. (EK )
Dari data dilapangan berat kendaraan 96 kg + 2 penumpang @60kg
= 216 kg, dengan kecepatan 90 km/jam.= 25 m/s.
Ek
=1/2.m.v2
= ½ x 216 x 25
= 67.500 N-m
2. Energi potensial
Ketinggian kemiringan (h) = jarak pengeraman x sin 30°
= 10 x sin 30° = 10 x 0,5 = 5
Ep
= m.g.h
= 216 x 9,81 x 5
= 10.584 N–m
15
3. Gaya pengereman
Diasumsikan jarak pengereman 10 m dengan kecepatan 90 km/jam.
Gaya pengereman
=
𝐸𝑘+𝐸𝑝
=
67.500 +10.584
𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘
10
= 7.808,4 N
4. Torsi pengereman
Radius roda = 17,78cm = 0,1778m
TB
= gaya pengereman x radius roda
= 7.808,4 x 0,1778 m
= 1.388,33 N–m
Maka torsi pengereman di masing –masing roda adalah :
1.388,33
2
= 694,16 N – m
Torsi pada tromol
TT
=
= TB x
R
r
= 694,16 x
0,1778
0,065
= 694,16 x 2,73
= 1.895,05 N-m
5. Intensitas tekanan
TB
= 2.µ.p1.b.r2 ( cos Ɵ₁ - cos Ɵ₂ )
694,16 = 2 x 0,5 x p1 x 0,025 x 0,652 ( cos 350 – cos 1550 )
694,16 = 2 x 0,5 x p1 x 0,025 x 0,652 ( 0,819 + 0,906)
694,16 = p1
694,16
p1
=
p1
= 38140,65 N/m2 = 0,38 N/mm2
0,01822
16
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Jadi dari analisa perhitungan di atas maka dapat diperoleh sebagai berikut:
Torsi pengereman
= 1.388,33 N–m
Intensitas tekanan
= 0,38 N/mm2
Bahan material
= Wire Asbestos on Metal
4.2 Saran
Untuk memilih rem sepatu yang baik kita harus memperhatikan dan
menganalisa Torsi pengereman dan Intensitas tekanan
untuk menentukan
bahan material yang digunakan agar pada pengereman bisa menyelamatkan
pengendara sepeda motor Honda vario110cc
17
DAFTAR PUSTAKA
(Wikipedia)
(https://www.google.co.id/search?q=Rem+tromol+rem+sepatu)
R.S khurmi & j.k gupta, machine design (S.I UNITS) 2005 :EURESIA
PIMLISHING HOUSE(PVT),LTD
(https://www.google.co.id/search?q=backing+plate)
(https://www.google.co.id/search?q=backing+brake)
(http://planetmotobike.blogspot.com/2013/12/spesifikasi-Vario110cc.html)
18